KR101133725B1 - A led illuminating device for plant cultivation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 식물에 필요한 빛을 공급하여 성장을 돕는 식물 재배용 LED 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식물의 성장을 촉진하는 적색LED램프와 식물의 성장을 억제하는 청색LED램프의 빛을 적절히 혼합하여 식물에 비춰주게 되면 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되어 고품질의 식물을 재배할 수 있도록 한 것이고 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 것이다.
The present invention relates to a LED lighting device for plant cultivation to help the growth by supplying the light required for the plant, and more particularly, a suitable mixing of the light of the red LED lamp for promoting plant growth and the blue LED lamp for suppressing plant growth. When the light is reflected on the plant, the amount of light and the photon density (PPFD) are delivered to the plant to provide sufficient nutrition to grow high-quality plants, which greatly improves the quality and reliability of the product, thereby providing consumers with a good image. I would have to.
주지하다시피 인류는 인공 불빛의 발명과 함께 활동장소와 시간의 확장을 통한 끝없는 발전을 지속하여 왔고 농업이나 축산업 또는 어업분야에도 다양한 응용을 통하여 생산성 향상을 이룩하였다. 이는 에디슨이 발명한 백열전구의 130년 역사와 같이 한다고 볼 수 있다.As is well known, mankind has continued to develop endlessly through the expansion of activity places and time with the invention of artificial lights and improved productivity through various applications in agriculture, animal husbandry or fisheries. This is in line with the 130-year history of the incandescent bulb invented by Edison.
현재, 농업 분야는 반도체 발광다이오드 LED의 출현과 함께 또 다른 전환점을 맞이하고 있는 중이다. 기존의 조명은 넓은 파장대의 영역을 가지고 인간의 시각에 맞춰진 조명인 반면, LED는 식물이나 곤충 등이 필요로 하는 정확하고 짧은 파장을 구현할 수 있기 때문에 컴퓨터처럼 정확한 식물재배가 가능하게 된 것이다.Currently, the agricultural sector is facing another turning point with the advent of semiconductor LEDs. Conventional lighting has a wide wavelength range and is tailored to human vision, whereas LED can realize accurate and short wavelengths required by plants and insects, enabling accurate plant cultivation like computers.
1960년대에 발명된 LED는 미국의 NASA에서 최초로 우주공간에서 식물을 재배하는 목적으로 사용되어 졌고 현재에는 대량생산에 의한 가격 하락과 함께 다양한 분야의 활용이 전개되고 있는 상황이다. 이웃의 일본에서는 1980 년대부터 시작된 식물공장이 1990년대에는 LED를 응용하여 사시사철 무농약 고품질의 채소와 꽃을 소비자에게 공급하고 있다. 또한 고품질의 작물 모종을 생산자에게 안정적으로 공급하는 것은 물론 공업재료용 식물, 수목 종묘의 대량생산, 약용식물, 의료용식물원료 등을 대량으로 생산하고 있다. 따라서 LED조명은 일반적인 하나의 유행이 아니라 생존과 경쟁력을 위한 필수도구로 자리 잡을 것이며 많은 응용분야도 개척될 것이다.The LED, which was invented in the 1960s, was first used by NASA in the United States to grow plants in outer space, and is currently being used in various fields with the price drop caused by mass production. In neighboring Japan, plant factories that started in the 1980s are applying LEDs in the 1990s to provide consumers with high quality pesticides and flowers throughout the season. In addition, it provides not only stable supply of high quality crop seedlings to producers, but also mass production of industrial plants, tree seedlings, medicinal plants, and medical plant raw materials. Therefore, LED lighting will not be a general fashion but an essential tool for survival and competitiveness, and many applications will be pioneered.
따라서 식물재배 LED 조명의 필요성은,Therefore, the need for plant-cultivated LED lighting,
환경기후의 변화 - 현재, 지구는 기후 변화와 산업화로 인한 농작물 수확량 감소로 인하여 식량위기에 직면해 있으며 향후, 이러한 변화는 더욱 심해질 것이라는 예측. Changes in environmental climate-At present, the earth is facing a food crisis due to reduced crop yields due to climate change and industrialization.
시대의 요구-에너지 절감 - 에너지 절감은 전 세계적인 추세이며 농업 분야도 예외가 될 수 없는 상황 Needs of the Time-Energy Savings-Energy savings are a global trend, and agriculture is no exception.
2013년 백열등 퇴출2013 incandescent light exit
친환경농업 - 과도한 화학비료나 농약사용을 이용한 식물재배는 과거의 방법이며 인체에 해가 없고 환경문제를 생각하는 재배 방법이 필요하다.Eco-Friendly Agriculture-Plant cultivation using excessive chemical fertilizers or pesticides is a thing of the past and requires cultivation methods that are harmless to the human body and consider environmental issues.
LED 광처리 기술 - 기후 변화에 관계없이 365일 생산 가능 기존 사용중인 백열등 대비 80% 이상 에너지절감 하며 수은이나 중금속을 사용하지않는 친환경 제품화학비료를 사용하지않고 효과적으로 식물성장이 가능 농약사용을 줄이고 해충을 방제할 수 있는 LED 광기술LED light treatment technology-Produces 365 days regardless of climate change. It saves more than 80% of energy compared to incandescent lamps. It is an eco-friendly product that does not use mercury or heavy metals. It can effectively grow plants without using chemical fertilizer. Controllable LED light technology
그리고 식물재배용 LED 조명은 식물이 필요로 하는 빛으로,And plant growing LED lighting is the light that plants need,
태양의 방사선은 지구에 직접 도달하기까지 다양한 산란이나 흡수를 받아 약300nm ~ 3000nm의 파장범위가 직접 도달. 인간은 380nm~780nm 영역의 빛을 감지하여 명암과 색채를 구분하며 555nm의 녹색계열의 빛을 가장 밝게 감지. 식물에 유효한 방사선은 생리효과 방사선(300 ~ 800nm)과 광합성 효과 방사선(PAR : 400 ~ 700nm) 이중 청색계열과 적색계열의 빛을 흡수하고 녹색계열은 반사시킴(식물이 녹색을 띄는 것은 녹색을 반사시키기 때문)The radiation of the sun receives various scattering or absorption until it reaches the earth directly, and reaches the wavelength range of about 300nm to 3000nm directly. Humans detect light in the range of 380nm to 780nm to distinguish between light and shade and the brightest light of 555nm green. Effective radiation to plants is physiological effect radiation (300 ~ 800nm) and photosynthetic effect radiation (PAR: 400 ~ 700nm) Double absorbs blue and red light and reflects green light (plants with green light reflect green) Because)
또한 식물 재배용 LED 조명은 다음과 같다.In addition, LED lighting for plant cultivation is as follows.
즉, 적용 피크 파장범위는,That is, the applied peak wavelength range is
식물의 흡수파장: 엽록소작용(440nm, 655nm), 광합성작용(430nm, 670nm) Absorption wavelength of plants: chlorophyll (440 nm, 655 nm), photosynthesis (430 nm, 670 nm)
곤충의 감지파장: 280nm ~ 580nm Detection wavelength of insects: 280 nm to 580 nm
어류의 감지파장: 480nm ~ 510nm Detection wavelength of fish: 480nm ~ 510nm
파장이 식물에 미치는 작용효과는,The effect of the wavelength on the plant,
1400~1000 (IR-A)-식물에 대해 특별한 작용은 없음.열의 영향을 미침 1400-1000 (IR-A)-No special effects on plants, affects heat
780(IR-A)-식물에 특별한 신장효과를 촉진시키는 파장. 780 (IR-A)-A wavelength that promotes specific stretching effects on plants.
700(적색)-발아저지(730),광합성 작용의 최대(670) 700 (red)-germination 730, maximum photosynthesis (670)
660(적색)-엽록소 작용 최대(655),발아 작용과 잎 배포화아형성(660) 660 (Red)-Chlorophyll a maximum (655), germination and leaf distribution subgeneration (660)
610(적황색)-광합성에 유익하지 않음. 해충방제(580~650) 610 (Red yellow)-Not beneficial to photosynthesis. Pest Control (580 ~ 650)
510(녹황색)-노란 색소에 의한 일부 흡수, 어류 집어(485) 510 (Green-Yellow) -Some absorption by yellow pigment, fish picked up (485)
430~440(청색)-광합성 작용의 최대(430), 엽록소 작용의 최대(440), 해충유인 430--440 (blue)-maximum of photosynthetic action (430), maximum of chlorophyll action (440), pest attraction
400 ~ 315(UV-A)-일반적으로 식물의 잎을 두껍게 하는 작용. 색소의 발색 촉진작용. 해충유인 400-315 (UV-A) -Thickening leaves of plants in general. Promotes color development. Pest attraction
280(UV-B)-많은 합성 과정에 중요한 작용(면역체형성).강하면 해가됨 280 (UV-B) -important action in many synthetic processes (immunomer formation), harmed if strong
100(UV-C)-식물을 급속하게 시들리게 하는 작용 100 (UV-C)-Rapidly withering plants
식물에 접합한 조명의 밝기는, The brightness of the lighting that I joined to a plant,
대부분의 조명은 인간을 위해 개발되었기 때문에 인간의 시감도를 바탕으로 한 단위가 사용되고 있으나, 광합성은 인간이 느끼는 시 감각과는 아무런 관련이 없다.Since most lighting is developed for human beings, units based on human visibility are used, but photosynthesis has nothing to do with human sense of vision.
예를 들면, 450nm의 청색 빛의 비시감도가 0.038, 즉 555nm의 녹색 불빛과 비교하면 같은 에너지라도 4 %정도밖에 인간의 시각은 느끼지 않는다. 식물재배에 필요한 광도를 구성하기 위해서는 광합성의 특성에 부합하는 단위를 사용할 필요가 있다.For example, compared to the 0.038, the green light of 555nm, the blue light of 450nm, even if the same energy, only about 4% of human eyes can feel. In order to construct the luminosity necessary for plant cultivation, it is necessary to use units corresponding to the properties of photosynthesis.
광합성 광양자 밀도(PPFD)는 Photosynthetic Photon Flux Density으로 나타낸다.Photosynthetic photon density (PPFD) is referred to as Photosynthetic Photon Flux Density.
전술한 바와 같이 식물재배시에 여러 가지 조건을 만족해야 원하는 작물을 얻을 수 있는데, 그 중에서 가장 중요한 역할을 하는 것이 빛이다. 식물의 잎 속에는 식물의 생장에 필요한 양분을 생산하는 엽록체가 들어 있는데, 엽록체가 광합성을 하여 양분을 생산하는 것이다. 엽록체 내부에는 엽록소라는 녹색을 띤 색소가 있는데, 이 엽록소가 빛을 받아들이는 역할을 한다. 엽록소는 대표적으로 a,b 두 가지를 들 수 있는데 엽록소 a,b는 각각 적색과 청색의 빛을 잘 흡수한다.As mentioned above, when plant cultivation meets various conditions, a desired crop can be obtained. Among them, light plays the most important role. The leaves of the plant contain chloroplasts, which produce the nutrients needed for plant growth. Chloroplasts photosynthesize to produce nutrients. Inside the chloroplast, there is a greenish pigment called chlorophyll, which acts to receive light. There are two types of chlorophyll, a and b. Chlorophyll a and b absorb red and blue light, respectively.
종래에 식물성장에 필요한 조명을 위해서 종래에는 백열등, 형광등, 할로겐 전구, 고압나트륨 전구 등을 사용하여 왔으나 최근에는 이를 대체하는 식물 재배용 LED로 종래의 기술이 갖추지 못한 식물성장의 광합성 작용 등의 효과를 발생시키고 에너지 절감 및 환경 보호로 인한 효과를 발생시킬 수 있다. 이러한 식물재배용 LED를 구비한 조명장치의 식물 생장 육성장치에는 식물의 특성과 제어하고자 하는 매개변수에 따라 최적의 파장대역 및 밝기의 빛을 조사함으로써 식물의 생장을 위한 제어부를 구성하여 제어할 수 있는 발광다이오드를 이용한 조명장치가 개발되었다.Conventionally, incandescent lamps, fluorescent lamps, halogen bulbs, and high pressure sodium bulbs have been used for lighting required for plant growth, but recently, LEDs for plant cultivation have been used to replace the plant growth effects. And the effects of energy savings and environmental protection. The plant growth cultivation apparatus of the lighting device with the LED for plant cultivation can be controlled by constructing a control unit for plant growth by irradiating light of the optimum wavelength band and brightness according to the characteristics of the plant and the parameters to be controlled. A lighting device using a light emitting diode has been developed.
그러나, 종래에 사용되고 있는 작물재배용 LED 조명장치는 단색으로 배열된 조명장치로 적색이나 초적색 LED 조명장치가 대부분이었다. 이 경우 작물에 따라 적용되는 파장이 다르기 때문에, 개화를 조절해야 하는 작물과 생산성을 늘려야 하는 작물의 경우 적용되는 파장을 달리하여야 하기 때문에 단색의 배열로는 목적을 달성할 수 없게 되고 이중으로 설치해야 하는 불편이 있었다.
However, conventionally used crop cultivation LED lighting device is a lighting device arranged in a single color, mostly red or super red LED lighting device. In this case, since the wavelengths applied to each crop are different, the crops that need to control flowering and the crops that need to increase productivity need to have different wavelengths. There was an inconvenience.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 식물의 성장을 촉진하는 적색LED램프와 식물의 성장을 억제하는 청색LED램프의 빛을 2:1 또는 3:1 또는 4:1의 비율로 혼합한 상태로 식물에 비춰주어 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되도록 하여 고품질의 식물을 재배할 수 있도록 한 LED조명부가 구비됨을 제1목적으로 한 것이고, 상기한 기술적 구성에 의한 본 발명의 제2목적은 빛의 유실 없이 빛을 모아줄 수 있도록 한 것이며, 제3목적은 광량 및 광양자밀도(PPFD)를 높일 수 있도록 한 것이고, 따라서 제4목적은 식물의 성장을 촉진하는 적색LED램프와 식물의 성장을 억제하는 청색LED램프의 빛을 적절히 혼합하여 식물에 비춰주게 되면 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되어 고품질의 식물을 재배할 수 있도록 한 것이며, 제5목적은 구조적으로 방열효과와 이물질을 차단하는 등의 기술적 효과를 기대할 수 있도록 한 것이고, 제6목적은 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 식물 재배용 LED 조명장치를 제공한다.
The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the light of the red LED lamp to promote the growth of plants and the blue LED lamp to suppress the growth of plants 2: 1 or 3: 1 or 4 The first purpose is to provide an LED lighting unit that can cultivate high-quality plants by illuminating the plants in a ratio of 1: 1 so that light quantity and photon density (PPFD) can sufficiently supply nutrients to the plants. , The second purpose of the present invention by the above technical configuration is to collect the light without the loss of light, the third purpose is to increase the amount of light and photon density (PPFD), and thus the fourth purpose is When the light of the red LED lamp that promotes the growth of the plant and the blue LED lamp that inhibits the growth of the plant is properly mixed with the light, the amount of light and the photon density (PPFD) are sufficiently delivered to the plant. The fifth purpose is to structurally anticipate technical effects such as heat dissipation and blocking foreign substances. The sixth purpose is to greatly improve the quality and reliability of products. It provides LED lighting device for plant cultivation that allows consumers to plant good images.
이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은 식물의 성장을 촉진하는 적색LED램프와 식물의 성장을 억제하는 청색LED램프의 빛을 2:1 또는 3:1 또는 4:1의 비율로 혼합한 상태로 식물에 비춰주어 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되도록 하여 고품질의 식물을 재배할 수 있도록 한 LED조명부;가 구비됨을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 조명장치를 제공한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a mixture of red LED lamps that promote plant growth and blue LED lamps that suppress plant growth in a ratio of 2: 1 or 3: 1 or 4: 1. It provides a LED lighting device for plant cultivation, characterized in that the light; and the light quantity and the photon density (PPFD) is a LED lighting unit for cultivating high quality plants to ensure sufficient nutrition supply to the plants.
상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 식물의 성장을 촉진하는 적색LED램프와 식물의 성장을 억제하는 청색LED램프의 빛을 2:1 또는 3:1 또는 4:1의 비율로 혼합한 상태로 식물에 비춰주어 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되도록 하여 고품질의 식물을 재배할 수 있도록 한 LED조명부가 구비되는 것이다.As described in detail above, the present invention is a plant in a state in which a mixture of red LED lamps for promoting plant growth and blue LED lamps for inhibiting plant growth is mixed at a ratio of 2: 1 or 3: 1 or 4: 1. In the light of the light quantity and the photon density (PPFD) is provided with LED lighting unit to cultivate high-quality plants to ensure that the nutrient supply to the plant is sufficiently delivered.
상기한 기술적 구성에 의한 본 발명은 빛의 유실 없이 빛을 모아줄 수 있도록 한 것이다.The present invention by the above technical configuration is to collect the light without loss of light.
그리고 본 발명은 광량 및 광양자밀도(PPFD)를 높일 수 있도록 한 것이다.And the present invention is to increase the amount of light and photon density (PPFD).
또한 본 발명은 식물의 성장을 촉진하는 적색LED램프와 식물의 성장을 억제하는 청색LED램프의 빛을 적절히 혼합하여 식물에 비춰주게 되면 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되어 고품질의 식물을 재배할 수 있도록 한 것이다.In addition, the present invention, when the light is properly mixed with the red LED lamp to promote the growth of the plant and the blue LED lamp to suppress the growth of the plant is reflected on the plant, the amount of light and photon density (PPFD) is sufficiently delivered to the nutrient supply to the plant High quality plants can be grown.
더하여 본 발명은 구조적으로 방열효과와 이물질을 차단하는 등의 기술적 효과를 기대할 수 있도록 한 것이다.In addition, the present invention is to be expected to achieve technical effects, such as structurally blocking the heat dissipation effect and foreign matter.
본 발명은 상기한 효과로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.
The present invention is a very useful invention that can significantly improve the quality and reliability of the product due to the above-described effect so that consumers can plant a good image.
이하에서는 이러한 효과 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention for achieving this effect are as follows.
도 1 은 본 발명에 적용된 식물 재배용 LED 조명장치의 분해 사시도.
도 2 는 본 발명에 적용된 식물 재배용 LED 조명장치의 정면 구성도.
도 3 은 본 발명에 적용된 식물 재배용 LED 조명장치의 요부 확대 측면
도.
도 4 는 본 발명에 적용된 식물 재배용 LED 조명장치의 회로 구성도.
도 5 는 본 발명에 적용된 식물 재배용 LED 조명장치의 제품 사진.
도 6 은 본 발명에 적용된 식물 재배용 LED 조명장치의 설치상태 사진.1 is an exploded perspective view of a LED lighting device for plant cultivation applied to the present invention.
Figure 2 is a front configuration diagram of the LED lighting device for plant cultivation applied to the present invention.
Figure 3 is an enlarged side of the main portion of the LED lighting device for plant cultivation applied to the present invention
Degree.
4 is a circuit diagram of a LED lighting device for plant cultivation applied to the present invention.
5 is a product picture of the LED lighting device for plant cultivation applied to the present invention.
Figure 6 is a photograph of the installation state of the LED lighting device for plant cultivation applied to the present invention.
본 발명에 적용된 식물 재배용 LED 조명장치는 도 1 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.LED lighting device for plant cultivation applied to the present invention is configured as shown in Figs.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
먼저, 본 발명은 식물의 성장을 촉진하는 적색LED램프와 식물의 성장을 억제하는 청색LED램프의 빛을 2:1 또는 3:1 또는 4:1의 비율로 혼합한 상태로 식물에 비춰주어 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되도록 하여 고품질의 식물을 재배할 수 있도록 한 LED조명부(1)가 구비된 식물 재배용 LED 조명장치를 제공한다.First, the present invention is the amount of light by shining on the plant in a state of mixing the light of the red LED lamp to promote the growth of the plant and the blue LED lamp to suppress the growth of the plant in a ratio of 2: 1 or 3: 1 or 4: 1 And it provides a LED lighting device for plant cultivation equipped with an LED lighting unit (1) to cultivate high-quality plants by the photon density (PPFD) is enough to deliver the nutrition supply to the plant.
특히 상기 LED조명부(1)는 도 1 내지 3 과 같이 구성된다.In particular, the
즉, 길이 방향으로 길게 형성되며, 상단에 열을 외부로 방출하도록 복수개의 방열핀(14)이 돌출 형성된 알루미늄 재질의 케이스(10)가 구비된다.That is, the
또한 상기 케이스(10)의 내부에 고정 설치되는 하나 또는 적어도 둘 이상의 PCB기판(40)이 구비된다.In addition, one or at least two or
그리고 상기 PCB기판(40)의 하단에 일정 간격으로 고정 설치되는 복수개의 적색LED(20)와 청색LED(30)가 구비된다.In addition, a plurality of
또한 본 발명에 적용된 상기 케이스(10)의 상단 양측에는 보강부(12)가 돌출 형성되되, 이 보강부(12)의 측면에는 탄성을 갖는 걸림편(52)이 끼어 들어가 LED조명부(1)를 긴밀히 걸 수 있도록 걸림턱(13)이 형성된다.In addition, the reinforcing
또한 본 발명은 상기 케이스(10)의 내측 하단 양측면에 형성되는 끼움홈(11) 및 상기 끼움홈(11)에는 방수 및 이물질을 차단하는 투명판(50)이 조립 설치된다.In addition, in the present invention, the
그리고 본 발명에 적용된 상기 케이스(10)와 PCB기판(40)의 사이에는 PCB기판(40)을 케이스(10)에 견고하게 부착시킴은 물론 PCB기판(40)의 열을 케이스(10)로 용이하게 전달하기 위해 실리콘 재질의 열전달부재(51)가 구비된다.In addition, between the
또한 본 발명에 적용된 상기 케이스(10)의 양단에는 방수 및 이물질을 차단하는 고무재질의 마개(60)가 구비된다.In addition, both ends of the
본 발명은 특히 상기 적색LED(20)와 청색LED(30)가 다음과 같이 구성된다.In particular, the
즉, 식물 성장의 촉진을 담당하는 0.8~1W의 적색LED(20)와, 식물 성장의 억제를 담당하는 1.1~1.3W의 청색LED(30)를 구비하되, 도 2 에 도시된 바와 같이 두 개의 적색LED(20)의 사이에 하나의 청색LED(30)가 반복적으로 복수개가 구비되게 하여 LED의 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되게 구성한다.That is, it is provided with a
한편으로 본 발명에 적용된 PCB기판(40)의 회로는 도 4 와 같이 구성된다.On the other hand, the circuit of the
즉, 본 발명은 적색LED(20)와 청색LED(30)의 전원에 연결되는 복수개의 전압제어저항(41)이 구비된다.That is, the present invention includes a plurality of
그리고 본 발명은 상기 전압제어저항(41) 중에서 일측 직렬 4개와 병열 2개로 연결되는 적색LED(20)와 상기 전압제어저항(41) 중에서 타측 직렬 2개와 병열 2개로 연결되는 청색LED(30)가 구비된다.In the present invention, the
또한 본 발명은 상기 각각의 전압제어저항(41)에 연결되는 전류제어IC(43)와 전압노이즈제거(42)가 구비되고, 상기 전류제어IC(43)에는 전류제한저항(44)이 연결 구비된다.In addition, the present invention is provided with a current control IC (43) and voltage noise cancellation (42) connected to each of the voltage control resistor (41), the current limiting resistor (44) is provided with a connection to the current control IC (43) do.
마지막으로 본 발명은 도 3 에 도시된 바와 같이 상기 적색LED(20)는 PCB기판(40)의 하단에 고정 설치된다.Finally, as shown in FIG. 3, the
즉, 내부에 공간부가 형성된 하우징(21)이 구비된다.That is, the
그리고 상기 하우징(21)의 내부 공간부에 설치되며, 상단에 LED램프(24)가 끼워지게 요홈(23)이 형성된 투명렌즈(22)가 구비된다.In addition, the
또한 상기 하우징(21)의 상단에는 커버(25)가 설치된다.In addition, a
그리고 상기 커버(25)의 하단에 고정 설치되어 적색 빛을 발산하는 LED램프(24)가 구비된다.And is fixed to the bottom of the
특히 본 발명에 적용된 상기 투명렌즈(22)의 각도는 50~90도 임이 바람직하다.In particular, the angle of the
즉, 투명렌즈(22)의 각도가 50도 이하일 경우에는 빛이 식물에 너무 집중되기 때문에 식물이 옆으로는 자라지 않는 문제점이 있고, 투명렌즈(22)의 각도가 90도 이상일 경우에는 빛이 너무 외부로 퍼져 나가기 때문에 식물의 성장을 저해하기 때문에 상기 투명렌즈(22)의 각도는 50~90도 임이 바람직하고, 더욱더 바람직하게는 60도가 최적이다.
That is, when the angle of the
한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
It is to be understood that the invention is not to be limited to the specific forms thereof which are to be described in the foregoing description, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .
상기와 같이 구성된 본 발명 식물 재배용 LED 조명장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the LED lighting device for plant cultivation of the present invention configured as described above are as follows.
우선, 본 발명은 식물의 성장을 촉진하는 적색LED램프와 식물의 성장을 억제하는 청색LED램프의 빛을 적절히 혼합하여 식물에 비춰주게 되면 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되어 고품질의 식물을 재배할 수 있도록 한 것이다.First of all, the present invention provides a sufficient amount of light and photon density (PPFD) to nutrient supply to plants when the light of the red LED lamp that promotes plant growth and the blue LED lamp that suppresses plant growth is properly mixed and shined on the plant. It is intended to grow high quality plants.
이를 위해 본 발명은 PCB기판(40)에 적색LED(20)와 청색LED(30)를 일정 간격으로 복수개 설치하되, 특히 상기 적색LED(20)와 청색LED(30)는 식물 성장의 촉진을 담당하는 0.8~1W의 적색LED(20)와, 식물 성장의 억제를 담당하는 1.1~1.3W의 청색LED(30)를 구비하되, 두 개의 적색LED(20)의 사이에 하나의 청색LED(30)가 반복적으로 복수개가 구비되게 하여 LED의 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되도록 한다.To this end, the present invention is installed a plurality of
상기와 같이 식물의 성장을 촉진하는 적색LED램프(20)와 식물의 성장을 억제하는 청색LED램프(30)의 빛을 2:1의 비율로 혼합한 상태로 식물에 비춰주어 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되도록 하여 고품질의 식물을 재배할 수 있도록 한 것이다.As described above, the light of the
상기와 같이 적색LED(20)와 청색LED(30)가 설치된 PCB기판(40)을 케이스(10)의 내주면에 양면테이프 또는 접착제를 이용하여 부착 설치하되, 상기 PCB기판(40)과 케이스(10)의 사이에는 케이스(10)로 열을 잘 전달되도록 하기 위해 실리콘 재질의 열전달부재(51)가 구비되는 것이다.As described above, the
그리고 본 발명은 상기 케이스(10)의 끼움홈(11)에 투명판(50)을 끼우는 것으로, 이는 투명판(50)이 생활방수 및 이물질의 유입을 차단하는 효과를 제공하게 된다.And the present invention is to fit the
상기와 같이 조립된 LED조명부(1)는 걸림편(52)에 걸어 둘 수 있도록 한 것으로, 이때 상기 걸림편(52)은 자체 탄성력의 성질을 가지고 있기 때문에 밀어 넣게 되면 양 날개가 벌어지면서 보강부(12)의 측면에 형성된 걸림턱(13)에 쉽게 걸려지게 된다. 물론 이탈시에는 상기 날개를 벌려 걸림턱(13)에서 이탈시키게 되면 간단하게 분리시킬 수 있다.The
상기와 같이 조립된 본 발명 LED조명부(1)를 사용하게 되면 도 2 와 같이 적색LED(20)는 식물에만 집중적으로 빛을 비춰주게 되어 식물의 성장을 촉진시키게 되고, 청색LED(30)는 빛이 넓게 퍼져 식물의 성장을 억제하면서 식물이 옆으로 퍼질 수 있도록 하게 된다.When the
상기한 본 발명 LED조명부(1)를 사용함에 따라 발생된 열은 열전단부재(51)를 통해 케이스(10)로 전달되고, 상기 케이스(10)는 상단에 일정 간격으로 복수개 구비된 방열핀(14)이 열을 외부로 배출시킴에 따라 사용수명을 연장시키는 효과를 제공하게 된다.The heat generated by using the
특히 본 발명에 적용된 적색LED램프(20)와 청색LED램프(30)는 빛을 2:1의 비율로 혼합한 상태로 식물에 비춰주어 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달시킬 수 있게 된다.Particularly, the
즉, 아래 표는 적색LED(20)의 광량 및 광양자밀도(PPFD) 측정 데이터이다.That is, the table below shows the light quantity and photon density (PPFD) measurement data of the
측정거리
/mm
Measuring distance
/ mm
*측정조건(측정일자 2011년 08월 24일)* Measurement condition (Date of measurement August 24, 2011)
1, LED램프 전원 '온'시킨 후 30분 경과 후 적색 LED부 1회 측정1, measure the red LED part once 30 minutes after turning the LED lamp power on
2. 1회 측정 후 5분 경과 후 동일 적색 LED 2회 측정2.
상기와 같이 본 발명은 종래 기술에 비해 LED 갯수를 줄이면서 와트(W) 수치를 낮게 하더라도 종래 기술에 비하여 광양자밀도(PPFD)가 높다는 장점이 있다.As described above, the present invention has an advantage that the photon density (PPFD) is higher than that of the prior art even though the number of LEDs is lowered while reducing the number of LEDs compared to the prior art.
즉, 본 발명은 도 3 에 도시된 바와 같이 적색LED(20)에 의해 광양자밀도(PPFD)를 높일 수 있는 것으로, LED램프(24)가 투명렌즈(22)의 요홈(23)에 끼워지게 되면 빛이 외부로 누출됨이 없이 투명렌즈(22)에만 집중적으로 빛춰주게 되고, 상기 투명렌즈(22)는 빛을 60도 각도로 모아 집중적으로 식물에 발산하기 때문에 식물 성장에 크게 도움을 줄 수 있도록 한 것이고, 상기 투명렌즈(22)를 감싸고 있는 하우징(21)은 불투명 재질로 투명렌즈(22)의 빛이 외부로 발산되지 않고 투명렌즈(22)로만 비추어 질 수 있도록 하게 된다.
That is, the present invention can increase the photon density (PPFD) by the
본 발명 식물 재배용 LED 조명장치의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으로, 특히 이와 같은 본원발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.
The technical idea of the LED lighting device for plant cultivation according to the present invention is actually capable of repeating the same result, and in particular, by implementing the present invention, it is possible to promote technology development and contribute to industrial development, which is worth protecting.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: LED조명부 10: 케이스
20: 적색LED 30: 청색LED
40: PCB기판 50: 투명판<Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: LED lighting 10: case
20: red LED 30: blue LED
40: PCB substrate 50: transparent plate
Claims (10)
상기 케이스(10)의 상단 양측에는 보강부(12)가 돌출 형성되되, 이 보강부의 측면에는 탄성을 갖는 걸림편(52)이 끼어 들어가 LED조명부(1)를 긴밀히 걸 수 있도록 걸림턱(13)이 더 형성됨을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 조명장치.
The amount of light and photon density (PPFD) is reflected by shining the light from the red LED lamp that promotes the growth of the plant and the blue LED lamp that suppresses the growth in the ratio of 2: 1, 3: 1 or 4: 1. ) LED lighting unit for cultivating high quality plants to ensure sufficient nutrition to the plant is provided; provided, the LED lighting unit is formed long in the longitudinal direction, a plurality of heat radiation fins to emit heat to the outside at the top A case made of aluminum which protrudes; One or at least two PCB substrates fixedly installed in the case; In the LED lighting device for plant cultivation comprising; and a plurality of red and blue LEDs fixedly installed at a predetermined interval on the bottom of the PCB substrate,
Reinforcing parts 12 are protruded from both sides of the upper end of the case 10, and the locking jaw 13 to close the LED lighting part 1 is inserted into the engaging piece 52 having elasticity on the side of the reinforcing part. LED lighting device for plant cultivation further characterized in that it is formed.
상기 케이스(10)의 내측 하단 양측면에 형성되는 끼움홈(11); 및
상기 끼움홈(11)에는 방수 및 이물질을 차단하는 투명판(50);이 조립 설치됨을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 조명장치.
The method of claim 3,
Fitting grooves 11 formed on both inner bottom surfaces of the case 10; And
The fitting groove 11 is a transparent plate 50 for blocking water and foreign matter; LED lighting device for plant cultivation, characterized in that the assembly is installed.
상기 케이스(10)와 PCB기판(40)의 사이에는 PCB기판을 케이스에 견고하게 부착시킴은 물론 PCB기판의 열을 케이스로 용이하게 전달하기 위해 실리콘 재질의 열전달부재(51);가 더 구비됨을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 조명장치.
The method of claim 3,
Between the case 10 and the PCB board 40, the heat transfer member 51 made of silicon material is further provided to securely attach the PCB board to the case and to easily transfer heat from the PCB board to the case. LED lighting device for plant cultivation.
상기 적색LED(20)와 청색LED(30)는,
식물 성장의 촉진을 담당하는 0.8~1W의 적색LED(20)와, 식물 성장의 억제를 담당하는 1.1~1.3W의 청색LED(30)를 구비하되, 두 개의 적색LED(20)의 사이에 하나의 청색LED(30)가 반복적으로 복수개가 구비되게 하여 LED의 광량 및 광양자밀도(PPFD)가 식물에 영양공급을 충분히 전달되도록 함을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 조명장치.
The method of claim 3,
The red LED 20 and the blue LED 30,
0.8 ~ 1W red LED (20) responsible for the promotion of plant growth, 1.1 ~ 1.3W blue LED (30) responsible for the suppression of plant growth, one between the two red LED (20) LED lighting device for plant cultivation, characterized in that the plurality of blue LED 30 is repeatedly provided so that the light quantity and photon density (PPFD) of the LED is sufficiently delivered to the plant.
상기 PCB기판(40)의 회로는,
적색LED(20)와 청색LED(30)의 전원에 연결되는 복수개의 전압제어저항(41);
상기 전압제어저항(41) 중에서 일측 직렬 4개와 병열 2개로 연결되는 적색LED(20);
상기 전압제어저항(41) 중에서 타측 직렬 2개와 병열 2개로 연결되는 청색LED(30);
상기 각각의 전압제어저항(41)에 연결되는 전류제어IC(43)와 전압노이즈제거(42); 및
상기 전류제어IC(43)에는 전류제한저항(44)이 연결 구비됨을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 조명장치.
The method of claim 3,
The circuit of the PCB substrate 40,
A plurality of voltage control resistors 41 connected to the power supplies of the red LED 20 and the blue LED 30;
A red LED (20) connected to one series in series and two in parallel among the voltage control resistors (41);
A blue LED 30 connected to two other series and two parallel lines among the voltage control resistors 41;
A current control IC 43 and voltage noise cancellation 42 connected to each of the voltage control resistors 41; And
LED lighting device for plant cultivation, characterized in that the current control IC (43) is provided with a current limiting resistor (44) connected.
상기 적색LED(20)는 PCB기판(40)의 하단에 고정 설치되되,
내부에 공간부가 형성된 하우징(21);
상기 하우징(21)의 내부 공간부에 설치되며, 상단에 LED램프가 끼워지게 요홈(23)이 형성된 투명렌즈(22);
상기 하우징(21)의 상단에 설치되는 커버(25); 및
상기 커버(25)의 하단에 고정 설치되어 적색 빛을 발산하는 LED램프(24);가 구비됨을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 조명장치.
The method of claim 3,
The red LED 20 is fixed to the bottom of the PCB board 40,
A housing 21 having a space formed therein;
A transparent lens 22 installed in an inner space of the housing 21 and having a recess 23 formed at an upper end thereof so that an LED lamp is fitted;
A cover 25 installed at an upper end of the housing 21; And
LED lamp 24 is fixed to the bottom of the cover 25 to emit red light; LED lighting device for plant cultivation, characterized in that the provided.
상기 투명렌즈(22)의 각도는 50~90도 임을 특징으로 하는 식물 재배용 LED 조명장치.The method according to claim 9,
LED lighting device for plant cultivation, characterized in that the angle of the transparent lens 22 is 50 ~ 90 degrees.
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